Філліс Вірджинія Данієлс народилася в Далласі в театральній родині. Коли вона була ще дитиною, її сім'я переїхала в Лос-Анджелес, де Данієлс вже в чотирирічному віці почала акторську кар'єру. Спочатку вона брала участь у різних театральних постановках, а 1910 року розпочалася її кінокар'єра. Однією з перших її ролей стала Дороті Гейл в екранізації дитячої книги Френка Баума «Дивовижний чарівник країни Оз». З 1915 року Данієлс була запрошена Гарольдом Ллойдом на другорядні ролі в його короткометражні комедії. Її чотирирічна співпрацю з Ллойдом породила багато пліток про їх можливі романтичні стосунки, а в Голлівуді вони отримали прізвиська «хлопчик» і «дівчинка».
1919 року, прагнучи виявити свій драматичний талант, Бібі Данієлс покинула Гарольда Ллойда і прийняла контракт від Сесіля Де Мілля на зйомки в його декількох драматичних картинах. У 1920-х у акторки був контракт з «Paramount Pictures», де вона знялася у другорядних ролях більш ніж у двох десятках картин. У середині десятиліття студія «Paramount» розірвала з нею контракт, і Данієлс перейшла на студію «RKO», де 1929 року отримала велику популярність після ролі в музичній комедії «Ріо Ріта». Наступного року акторка була однією з основних зірок мюзиклом виробництва «RKO». До кінця 1930 року мода на кіномюзиклі помітно знизилася, і студія «RKO» вирішила не продовжувати з нею контракт. На початку 1930-х акторка працювала на студії «Warner Brothers», де з'явилася в ряді популярних кінофільмів, включаючи «Мальтійський сокіл» (1931), «Срібний долар» (1932) і «42-я вулиця» (1933).
1935 року Бібі Данієлс покинула Голлівуд, і разом з чоловіком, актором Беном Лайоном, переїхала до Лондона. Там акторка продовжила акторську кар'єру, але більшою мірою в театрі і на радіо. 1945 року Данієлс на пару років повернулася в Голлівуд, де виступила продюсером фільму «Неймовірний Джо». Решту життя акторка разом із чоловіком, сином Річардом і дочкою Барбарою провела в Лондоні, де і померла від крововиливу в мозок в березні 1971 року. Вона була кремована, а її прах похований в колумбарії каплиці на кладовищі «Hollywood Forever». Її внесок у кінематограф США відзначений зіркою на Голлівудській алеї слави.